3.4.2. Обоснование выбора материала

Любой технологический процесс может быть успешно реализован на производстве только при условии проведения оптимального выбора материала для изготовления конкретной детали или инструмента, поскольку выбор материала и способа его упрочнения является комплексной задачей. В методическом пособии «Выбор материала для деталей машин» под ред. Гринберга Е.М. проанализированы методики выбора материалов и приведены рекомендации по выбору марок стали при решении конкретных задач.

При выборе материала для проектируемого изделия следует рассматривать следующие основные критерии:

- возможность упрочнения данного сплава на заданный ТУ уровень механических и эксплуатационных свойств способами, апробированными на производстве и относительно легко реализуемыми в заводских условиях;

-сплав должен обладать хорошими технологическими свойствами не только при термической обработке, но и при формообразующих операциях на заготовке согласно маршрутной технологии;

-следует шире использовать экономно легированные и углеродистые стали вместо высоколегированных, содержащих в своем составе дорогие цветные и тугоплавкие легирующие элементы, создавая на поверхности деталей функциональные покрытия;

-улучшаемые стали при объемной закалке должны обеспечивать сквозную прокаливаемость детали.

При техническом анализе следует руководствоваться следующим алгоритмом выбора:

- определить группу сталей по назначению, в которой содержатся материалы со свойствами, соответствующими ТУ на готовую продукцию, например, улучшаемые, цементуемые, высокопрочные, рессорно-пружинные, штамповые стали и т. д.;

- выбрать из этой группы в зависимости от надежности несколько марок, которые обеспечат после термообработки необходимые свойства;

- сравнить эти стали между собой по химическому составу и технологическим свойствам, например, более технологичными считаются стали, у которых ниже критическая точка А_с3 (меньше энергозатрат на нагрев);

- для сопоставления комплекса свойств материала, включая его стоимость, целесообразно использовать количественные критерии, приведенные в метод. пособии.

Для выбранного материала указать:

- химический состав согласно ГОСТу;

- механические свойства в состоянии поставки и в термообработанном состоянии;

- технологические свойства;

- описать роль каждого легирующего элемента, в формировании свойств стали;

- указать марку возможного заменителя.

Следует отметить, что замена базовой марки стали, используемой на предприятии при изготовлении конкретной детали или инструмента, не является обязательным условием при выполнении данного раздела ВКР. В этом случае необходимо обосновать целесообразность использования указанного в чертеже на деталь материала и подобрать ему подходящий заменитель.

Вся информация, содержащаяся в данном разделе, должна быть подтверждена соответствующими ссылками на ГОСТы и действующие ТУ или справочную литературу.

3.4.3. Входной контроль

При поступлении материала с завода - поставщика на завод - потребитель партии металла проходят входной контроль, целью которого является установление соответствия качества партии материала техническим условиям на договорные поставки. Поступивший в производство металл подвергается выборочному контролю по отдельным свойствам на его соответствие ГОСТам согласно схеме, установленной отделом главного металлурга предприятия - потребителя. При входном контроле проверяется качество материала заготовки, а не готовых деталей и только по тем свойствам, которые могут повлиять на обрабатываемость материала, привести к возникновению брака в результате формообразования или при термической обработке.

При этом проверяют:

1. Марочный состав - посредством химического анализа (экспресс-методом по основным элементам, определяющим марку стали);

2. Механические свойства – измерением твердости методом Бринелля;

3. Сортамент - измерением мерительным инструментом характерных размеров (диаметра или шестигранника);

4. Отсутствие металлургических дефектов (трещин,закатов) - визуальным осмотром.

5. Выполняется технологическая проба на горячую осадку, если заготовку получают горячей штамповкой.

Стали специального назначения контролируют по тем свойствам, которые, в конечном счете, определяют работоспособность изготовленных из них деталей:

- подшипниковые - на строение перлита и неметаллические включения;

- нержавеющие - на склонность металла к межкристаллитной коррозии;

- инструментальные - на строение перлита и карбидную неоднородность.

При выполнении ВКР студент должен разработать карту входного контроля металла для изготовления детали или инструмента, где необходимо указать:

- контролируемые свойства;

- методы контроля, согласно действующему ГОСТу или стандарту предприятия и кратко описать его сущность;

- норму контроля, то есть количество проб от партии поставляемого металла.